Tugas 1 Light Detector Robot

1. Latar Belakang

Penggunaan mikrokontroller pada saat ini sudah semakin banyak danberkembang, seperti halnya Robot Sensor Cahaya (Light Detection Robot) yang berbasis pada mikrokontroller. Cahaya dijadikan objek utama yang membanturobot bergerak menuju sumber cahaya tersebut. Bila dipelajari dan dikembangkan,maka akan bermanfaat untuk membantu memberi pengetahuan tentang robot.Melihat semakin banyaknya penggunaan mikrokontroller, seperti Light  Detector Robot yang menggunakan mikrokontroller, dapat dimanfaatkan untuk membantu manusia dalam mencari sumber cahaya didalam kegelapan. Ketikaterjadi suatu bencana, dimana manusia tidak dapat memasuki ruangan yang gelaptersebut maka Light Detector Robot ini dapat digunakan untuk mencari sumbercahaya yang berada pada ruangan gelap dan kecil. Light Detector Robot pun dapat diaplikasikan lebih lanjut dalam bencana kebakaran, untuk menemukan pusat titik kebakaran dan melakukan penyiraman, sehingga tidak membahayakan jiwa manusia untuk masuk kedalam pusat kebakaran. Saat ini hampir semua robot menggunakan mikrokontroller dan sudah banyak ditemui khususnya di bidang elektronika Light Detector Robot yang dirancangdengan menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistance) dan berbasiskan mikrokontroller AT89S51 yang memiliki motor penggerak berupa dua buah motor DC. Dimana, proses pergerakannya dipengaruhi oleh cahaya yang terkenapada sensor Light Detector Robot, sehingga Light Detector Robot akan bergerak menuju ke cahaya tersebut.Berdasarkan uraian yang telah penulis jabarkan. Alat Light Detector Robot Ini ditujukan untuk mengikuti atau mendeteksi darimana arah cahaya berasal.

1.1 Diagram Alur

1.2 Aktifator

Aktifator  yang  digunakan pada rangkaian ini adalah berupa catu daya tegangan sebesar +5 V, +12 V, dan tegangan Ground.

1.3 Blok Input

Untuk sensor, komponen yang dipakai adalah LDR (Light Depend Resistance) dimana berfungsi sebagai sensor cahaya yang menentukan nilai suatu input yg masuk untuk diproses pada mikrokontroler. Resistansi LDR akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.

Komparator digunakan sebagai rangkaian pembanding keluaran pembagi tegangan akan dibandingkan dengan tegangan referensi (V+) untuk menetukan kondisi high atau low pada keluarannya, sesuai dengan inputan pada cahaya yang masuk. Pada kondisi robot mobil ini jauh dengan sumber cahaya maka resistansi LDR sangat besar sehingga tegangan masuk (V-) lebih positif daripada tegangan referensi, hal ini mengakibatkan keluaran dari pembanding mendekati atau sama dengan 0. Untuk kondisi sebaliknya yaitu saat dekat dengan cahaya maka resitansi akan kecil sehingga tegangan (V-) lebih negative daripada tegangan referensi, hal ini mengakibatkan keluaran dari komparator akan mendekati atau sama dengan +5 volt/.

1.4 Blok Proses

Pada Light Detector Robot, terdapat dua buah sensor yang digunakan, sehingga terdapat dua buah output dari comparator yang akan dijadikan input.

Microkontroler merupakan tempat untuk proses yang mengolah 2 output dari  komparator. 
Kerja Microkontroler:

·         Mikrokontroler aktif dengan tegangan 5 volt dari port 4.0 dan ground pada port 2.0.

·         Input ada pada dua sensor yang berada pada port 2.1 untuk sensor 1 dan port 2.3 untuk sensor 2.

·         Output ada pada 4 port untuk 2 motor driver, untuk motor pertama ada di port 1.4 dan 1.5 untuk motor kedua di port 5.6 dimana port-port ini akan disambung pada IC L293D untuk proses driver motor pada penjelasan selanjutnya.

·         Input reset pada pin 9 adalah reset master untuk AT89S51.

·         Pulsa transisi dari tinggi selama 2 siklus ke rendah akan mereset mikrokontroler. Oscillator yang disediakan pada chip dikemudikan dengan XTAL yang dihubungkan pada pin 18 dan pin 19.

·         Diperlukan kapasitor penstabil sebesar 30 pF.

·         Besar nilai XTAL sekitar 3 MHz sampai 33 MHz.

·         XTAL1 adalah input ke pembalikan penguat osilator (inverting oscillator amplifier) dan input ke clock internal pengoperasian rangkaian.

·         XTAL2 adalah output dari pembalikan penguat osilator.

·          Jika kita membuat table akan seperti berikut :

Tabel 3.1 Port Input dan Port Output

Port Input		Port Output
2.1	2.2	1.4	1.5	1.6	1.7
0	0	0	0	0	0
0	1	0	1	1	0
1	0	1	0	0	1
1	1	0	0	0	0

Logika ‘1’ pada output akan memberikan tegangan 5 volt, sedangkan ‘0’ tidak akan mengeluarkan tegangan (0 volt) pada pin tersebut.


1.5 Blok Output 

IC L293D sebagai penghubung mikrokontroler dan motor DC. IC ini dapat dibagi menjadi dua bagian yang masing-masing mendapat bagian yang berfungsi untuk menggerakkan satu buah motor. 
Cara Kerja:

·         Input pada blok ini merupakan output logika dari microcontroller, dimana berupa cahaya yang masuk melalui LDR dan akan mengirimkan dua keadaan pada dua sensor.

·         Motor akan bergerak jika salah satu sensor mendapat tegangan 1 dan sensor lain mendapat tegangan 0.

·         Jika sensor 1 = sensor 2 maka motor akan tidak jalan.

Pada IC L293D terdapat dua VCC yaitu pada pin 7 12 volt dan pada pin 14 dapat tegangan 5 volt yang berfungsi menggerakkan motor dengan dua kondisi, yaitu CW (clockwise/searah jarum jam) dan CCW (counter clockwise/berkebalik arah jarum jam).